3-D MODELLING OF COMPUTER AIDED GARMENT DESIGN

This paper describes a method of the computer aided garment design,and discusses 3-D humanbody,wire frame modelling,approaches of expressing and a shading model of the 3-D garment.

基于特征点的3D人脸姿态跟踪

针对视频序列中的人脸跟踪问题,提出一种单摄像头的人脸3D姿态跟踪方法。利用SIFT特征点匹配算法来得到可靠的帧间特征匹配。将前帧与所选的关键帧特征匹配信息及融入到对当前的姿态估计中,利用SIFT特征点匹配算法来得到可靠的帧间特征匹配。最后通过利用RANSAC随机选取特征点对,并用POSIT和最小化误差组合的3D投影方法以迭代的方式得到精确的当前帧人脸姿态估计。通过多组实验数据对比,表明了该算法在严重遮挡、头部摆动幅度较大、匹配点较少的复杂情况干扰下仍具有鲁棒性,并且解决了3D人脸跟踪的漂移问题,实现对目标人脸的稳定跟踪,对比以往2D跟踪算法在复杂环境下具有明显的改善。

一种利用OpenGL实现复杂3DS模型动画实时显示方法

为解决3DS模型关键帧动画数据的快速生成和高速显示问题,采用实验分析法对3DS模型关键帧数据进行了深入研究。在给出了3DS模型各类对象几何数据的正确计算公式之后,提出了一种利用Open GL直接实现3DS模型关键帧动画快速显示的方法。该方法无需计算每一帧动画的坐标,直接由3DS关键帧数据求解各帧坐标的变换矩阵,利用Open GL高效坐标变换同时完成动画数据的生成和显示,降低了计算复杂度,节省了数据空间。给出了动画数据生成和层次结构求解等难点问题的详细计算公式和算法流程,并用真实数据对所得结论进行了验证,正确实现了复杂3DS模型数据的实时动画显示。

基于3D卷积的视频错帧筛选方法

为了提取更好的视频特征,提高训练精准度,提出了一个基于CNN(convolutional neural network,卷积神经网络)的错帧筛选模型。所谓错帧,是指在时间上乱序的帧序列,相反,有序帧是指遵守时间顺序的帧序列。其目标是从若干组帧序列中,筛选出顺序错误的一组帧序列。采用无监督学习的方法来训练模型,因此不需要依赖有标签的数据集。基于这个模型的目标以及无标签的训练方式,采用了一个多分支的CNN结构,并且是端到端的。其输入的若干组帧序列从视频中采样获得,分别进行3D卷积编码后,能够提取出每组帧序列在时间和空间上的特征。为了找出帧顺序有误的一组序列,该模型对每组帧序列进行对比,找出它们之间的共同规则,从而筛选出违背此规则的那一组序列。在UCF101数据集上的实验结果证实了该方法的有效性,错帧筛选的准确率高。

剖析3D电视

概述了3D显示技术的原理,解释了偏光式和主动快门式3D技术的区别,说明3D电视机的显示原理,介绍了3D电视节目和3D影碟的编码、传输以及播出过程,并给出了常见的3D视频格式的各种拼接方式如左右、上下、交错等,最后简单介绍了能识别3D视频的HDMI 1.4接口。

双向地震作用对框架柱端弯矩增大系数的影响分析

在世界各主要多地震国家的建筑抗震设计规范中,普遍采用的柱端弯矩增强措施一般在与柱正交的两个主轴方向上的各平面框架内施行,仅新西兰NZS3101规范采用简化方法考虑了双向地震作用对柱端弯矩增大系数的影响。在OpenSees平台上,以钢筋混凝土6层三维框架为例,采用基于柔度法的纤维模型从而更加真实地模拟柱在双向弯曲和变化轴力作用下的非线性反应。对比双向、单向地震输入下柱端滞回反应的差异及其对框架塑性铰耗能机构的影响。考察双向地震作用下柱端弯矩时程在两个正交主轴方向的相关性,着重研究同一节点处两正交方向的各梁端弯矩时程相关性的定量方法。研究表明,双向地震下柱的强度退化、屈服后变形均明显比单向受力更大,双向地震下X向、Y向柱端弯矩时程,以及同一节点处两正交方向的各梁端弯矩时程的相关性皆极大地依赖于双向水平地震动的输入方式。

双向地震作用下我国“强柱弱梁”措施的有效性评估

以往研究柱端弯矩增大系数时一般基于平面分析模型,双向水平地震作用对框架"强柱弱梁"屈服机制的影响未引起重视。严格按中国规范设计出5个不同地震烈度分区的规则空间框架,在OpenSees平台上,采用基于柔度法的纤维模型从而更加真实地模拟柱在双向弯曲和变化轴力作用下的非线性反应,对五个框架进行了罕遇地震下的非线性反应分析。结果表明,7度0.1g区三级抗震空间框架形成了柱铰为主的混合耗能机制,7度0.15g区三级抗震空间框架少量楼层发生了层侧移反应,8度0.2g区、0.3g区二级抗震空间框架均是部分楼层出现明显层侧移反应的典型柱铰机制,9度0.4g区一级抗震空间框架则形成了梁铰、柱铰均较严重的梁柱铰混合机制。五个空间框架在双向地震下的塑性铰分布特征均比相应平面框架更不利。我国不同烈度区、不同抗震等级的空间框架结构在罕遇地震下形成了不同的的塑性铰耗能机制。

三维排架渡槽中水的调频液体阻尼效应

本文分别采用任意拉格朗日-欧拉有限元方法和附加质量法分析三维梁式排架-渡槽结构体系的动力特性。通过两种计算方法的对比分析,研究渡槽中的水体对排架-渡槽结构体系的影响作用。研究表明,渡槽中水体的大幅晃动作用对渡槽结构体系起到了调频液体阻尼器类似的减震作用,且水体的晃动作用越强,水体对结构的这种减震作用越强,渡槽中水体大幅晃动产生的减震作用随结构自身特性和外激励不同而不同。文中建议,在渡槽结构的抗震设计中,不应忽略水体大幅晃动对渡槽槽体和下部支撑的影响作用。

三维空间杆系结构动力分析的超级元法

本文研究了超级元法在复杂杆系结构动力分析中的应用。该方法是最近提出的一种新的数值计算方法，它具有有限元法的灵活、通用性强等优点，同时解决了有限元法自由度多，计算机内存需要量大，计算工作量大等缺点，可以大大提高计算效率，并能在微机上实现复杂结构的计算。

基于点线关系的透视图消隐算法

准确获取建筑物的三维形体信息,在军事和民用上都有非常重要的意义.针对建筑物三维形体获取过程中的消隐问题,提出了一种基于点线关系的三维透视图消隐算法.结合后向面判别法和光线投射算法,利用三维表面模型中点、线、面的遮挡关系和视平面域上的包含性规则,进行边界线段的显、隐程度检查,实现对模型的消隐处理.实验结果表明,该算法数据结构简单,建立的透视投影计算模型正确且消隐算法有效,为地形地物透视图的消隐提供了一种新的方法与支持手段.

地形场景信息多通道优化绘制仿真研究

针对地形场景信息多通道绘制,可提高地形场景的绘图质量。在进行地形场景信息多通道绘制时,常出现分块场景边界缝隙,需要通过定位可视区域和视点位置,细化地形场景进行消除,但传统方法通过对大规模地形场景进行地理测绘实现绘制,但是不能通过定位可视区域和视点位置,细化地形场景进行消除,在地形场景信息多通道绘制时,数据冗余度过大、绘制时间长,降低了地形场景绘制的效果。提出一种基于分块的地形场景信息多通道优化绘制方法,通过分块策略对地形进行数据加载和分割处理,定位可视区域和视点位置,细化地形场景,消除分块场景边界缝隙,提高计算效率和数据的调度速度,利用相邻帧的相关性改善绘制速度,对数据进行预取和实时装载,最终实现对地形场景信息的多通道优化绘制。仿真结果表明,提出的方法高效可行,提高了绘制时间、速度及数据量,为绘制真实性提供理论依据。

基于照片混合算法的人脸三维建模

提出了一种基于两张照片进行人脸三维重建的方法。采用将采集图像的两个照相机固定的做法,从而可以根据一定的图像配准算法和空间的联立方程组得到人脸在两个坐标系统中的三维空间数据坐标,然后进行数据拟合得到非特征点的数据,最后根据三维数据重建得到三维人脸模型,大大提高了生成的三维图像的质量和准确性。

基于线框架模型的三维地质断层结构模型及其构建技术

基于地质断层构造的特点,文中提出了一种适合三维断层模拟的数据模型——线框架模型,并基于该数据模型详细描述三维断层结构模型的构建方法,实现了从层面结构的地质模型向块体结构的地质模型进行自动转换的关键算法。线框架模型以方向线框架来表达地质模型的骨架,以方向TIN网来表达地质模型的血肉,具备地质断层结构模型所要表达的各种几何元素与拓扑关系。基于线框架模型的三维地质断层构模技术将地质界面之间的交切在地质界面三角网形成之前就进行处理,将面与面之间的切割操作简化为线与线之间的操作,这种方法不仅能有效地减轻断层地质体构模的复杂程度,而且可以将线与线之间的交线作为地质界面三角网构建时的约束边,从而有效地保证了地质界面之间交切关系的正确性。

钢筋混凝土框排架结构空间地震反应分析

针对钢筋混凝土横向框排架、纵向框架-剪力墙结构的某火力发电厂主厂房,提出在水平地震作用下结构的空间整体计算模型,进行平扭耦联的空间地震反应分析,以研究该类结构的动力特性。在三种地震波输入下,计算结构的层位移、层间变形及层剪力,对比平面模型和空间模型的计算差别,提出结构的空间作用比及考虑扭转作用的空间工作调整系数;得出对于偏心不规则结构,不考虑空间扭转效应的设计是不安全的,获得了具有实用价值和理论意义的成果。

三自由度搬运机器人运动学分析及仿真

为实现某类MOCVD设备中衬底的自动化上下料,提出一款三自由度搬运机器人机构。通过对设计约束分析,建立了其D-H坐标系,推导出该机器人运动学正、逆解,并用Matlab进行验证。最后,在ADAMS中对所建立的机器人虚拟样机进行了搬运仿真,证明该机器人能实现衬底的自动上下料。

船体外板展开算法及程序实现

对船体肋骨型线图和外板展开图的计算及绘制方法进行了研究,运用参数化三维实体建模技术解决船体外板的展开问题.使用VB.NET和SolidWorks图形软件开发了船体外板展开过程的计算机程序,并将建立的外板模型信息保存到数据库中,提供网络远程数据访问服务,用于生产与设计的需要.

框架结构-基础-地基共同作用的三维有限元分析

基于上部结构-基础-地基共同作用的概念,采用现行规范对某三层框架结构的基础进行设计,运用ABAQUS有限元软件建立起由该框架结构、基础和地基构成一体的三维实体有限元模型。基础和地基土的相互作用按库仑摩擦接触模拟,并以邓肯-张模型模拟地基土以反映其实际的非线性变形特性,分析三者共同作用下,柱下独立基础的沉降差异以及框架结构梁、柱和基础的实际内力分布,指出上部结构实际内力与常规方法设计计算内力的差异。从减小基础不均匀沉降的角度出发,对原基础进行2次尺寸修改,重新进行整体有限元分析,获得该框架结构的最优基础设计尺寸,以使上部结构在设计荷载下的实际内力与常规方法设计计算内力基本一致,且同时准确获得独立基础的内力分布,方便基础的冲切和弯曲破坏验算及配筋设计。

帧率提升中的三维递归搜索块匹配改进算法

将基于块匹配的运动估计用于帧率提升会产生内插重叠、空洞等问题。对三维递归搜索(3DRS)块匹配运动估计算法进行改进,结合双向运动估计给出更为精确的运动矢量,采用矢量中值滤波器平滑矢量场,并运用中值滤波运动补偿技术进行插帧。实验结果表明,该算法在主客观方面都具有较好的性能,计算复杂度较低,也便于硬件实现。

基础隔震高层建筑地震响应的理论分析

本文对某高层隔震框架-剪力墙结构的三维地震响应进行了有限元分析计算,对比了隔震结构及其相应非隔震结构的动力特性,给出了在多遇地震和罕遇地震作用下结构的最大层间剪力,层间位移等,得到一些有意义的结论。

一种带图像修补的运动补偿视频插帧方法

为了减小运动补偿插帧时的"块效应",提出一种带图像修补的运动补偿插帧方法。该算法首先采用可变尺寸块的多级双向搜索,"由粗到细"逐级精确修正运动矢量;然后,对已搜索到合适运动矢量的块进行插值补偿,生成初始内插帧;对于仍没有合适运动估计结果的块并不生硬的内插,而是利用图像修补(image inpainting)技术进行填充,从而得到最终完整的内插帧。实验结果表明,该方法内插帧的主、客观质量较之对比算法均有所提高,且算法复杂度低,实用性强。